数组的名字是C语言中的指针吗? 如果不是,数组的名称和指针变量之间的区别是什么?
当前回答
下面的示例提供了数组名和指针之间的具体区别。假设你想用给定的最大维数表示一条一维线,你可以用数组或指针来实现:
typedef struct {
int length;
int line_as_array[1000];
int* line_as_pointer;
} Line;
现在让我们看看下面代码的行为:
void do_something_with_line(Line line) {
line.line_as_pointer[0] = 0;
line.line_as_array[0] = 0;
}
void main() {
Line my_line;
my_line.length = 20;
my_line.line_as_pointer = (int*) calloc(my_line.length, sizeof(int));
my_line.line_as_pointer[0] = 10;
my_line.line_as_array[0] = 10;
do_something_with_line(my_line);
printf("%d %d\n", my_line.line_as_pointer[0], my_line.line_as_array[0]);
};
这段代码将输出:
0 10
这是因为在do_something_with_line函数调用中,对象被复制,因此:
指针line_as_pointer仍然包含它所指向的相同地址 数组line_as_array被复制到一个没有超出函数作用域的新地址
因此,当你直接将数组输入到函数时,数组不是由值给出的,当你将它们封装在结构中时,它们是由值给出的(即复制),这概述了与使用指针实现相比,在行为上的主要区别。
其他回答
数组名的行为类似于指针,指向数组的第一个元素。例子:
int a[]={1,2,3};
printf("%p\n",a); //result is similar to 0x7fff6fe40bc0
printf("%p\n",&a[0]); //result is similar to 0x7fff6fe40bc0
这两个print语句将为一台机器提供完全相同的输出。在我的系统中,它给出:
0x7fff6fe40bc0
如果数组类型的表达式(例如数组名)出现在更大的表达式中,并且它不是&或sizeof操作符的操作数,则数组表达式的类型将从“T的n元素数组”转换为“指向T的指针”,并且表达式的值是数组中第一个元素的地址。
简而言之,数组名不是指针,但在大多数上下文中,它被视为指针。
Edit
在评论中回答这个问题:
如果我使用sizeof,我只计算数组元素的大小吗?然后数组“head”也占用了关于长度和指针的信息的空间(这意味着它占用了更多的空间,比一个正常的指针会)?
当你创建一个数组时,唯一分配的空间是元素本身的空间;没有为单独的指针或任何元数据具体化存储。鉴于
char a[10];
你在记忆中得到的是
+---+
a: | | a[0]
+---+
| | a[1]
+---+
| | a[2]
+---+
...
+---+
| | a[9]
+---+
表达式a指向整个数组,但是数组元素本身没有对象a。因此,sizeof a给出整个数组的大小(以字节为单位)。表达式&a给出了数组的地址,它与第一个元素的地址相同。&a和&a[0]之间的区别是result1的类型- char(*)[10]在第一种情况下,char *在第二种情况下。
奇怪的是,当你想访问单个元素时——表达式a[i]被定义为*(a + i)的结果——给定一个地址值a,从该地址偏移i个元素(不是字节)并解引用结果。
The problem is that a isn't a pointer or an address - it's the entire array object. Thus, the rule in C that whenever the compiler sees an expression of array type (such as a, which has type char [10]) and that expression isn't the operand of the sizeof or unary & operators, the type of that expression is converted ("decays") to a pointer type (char *), and the value of the expression is the address of the first element of the array. Therefore, the expression a has the same type and value as the expression &a[0] (and by extension, the expression *a has the same type and value as the expression a[0]).
C语言源自早期的一种叫做B的语言,在B中a是一个独立于数组元素[0]、[1]等的指针对象。Ritchie想要保留B的数组语义,但他不想在存储单独的指针对象时搞得一团糟。所以他把它扔掉了。相反,编译器会在必要时将数组表达式转换为指针表达式。
记住,我说过数组不存储任何关于其大小的元数据。一旦数组表达式“衰减”为指针,您所拥有的就是一个指向单个元素的指针。该元素可以是元素序列的第一个,也可以是单个对象。根据指针本身是无法知道的。
当你将一个数组表达式传递给一个函数时,函数接收到的只是一个指向第一个元素的指针——它不知道数组有多大(这就是为什么gets函数如此危险,最终被从库中删除了)。为了让函数知道数组中有多少个元素,必须使用哨兵值(例如C字符串中的0结束符),或者必须将元素数量作为单独的参数传递。
这*可能*影响地址值的解释方式-取决于机器。
下面的示例提供了数组名和指针之间的具体区别。假设你想用给定的最大维数表示一条一维线,你可以用数组或指针来实现:
typedef struct {
int length;
int line_as_array[1000];
int* line_as_pointer;
} Line;
现在让我们看看下面代码的行为:
void do_something_with_line(Line line) {
line.line_as_pointer[0] = 0;
line.line_as_array[0] = 0;
}
void main() {
Line my_line;
my_line.length = 20;
my_line.line_as_pointer = (int*) calloc(my_line.length, sizeof(int));
my_line.line_as_pointer[0] = 10;
my_line.line_as_array[0] = 10;
do_something_with_line(my_line);
printf("%d %d\n", my_line.line_as_pointer[0], my_line.line_as_array[0]);
};
这段代码将输出:
0 10
这是因为在do_something_with_line函数调用中,对象被复制,因此:
指针line_as_pointer仍然包含它所指向的相同地址 数组line_as_array被复制到一个没有超出函数作用域的新地址
因此,当你直接将数组输入到函数时,数组不是由值给出的,当你将它们封装在结构中时,它们是由值给出的(即复制),这概述了与使用指针实现相比,在行为上的主要区别。
当数组用作值时,它的名称表示第一个元素的地址。 当数组不用作值时,其名称代表整个数组。
int arr[7];
/* arr used as value */
foo(arr);
int x = *(arr + 1); /* same as arr[1] */
/* arr not used as value */
size_t bytes = sizeof arr;
void *q = &arr; /* void pointers are compatible with pointers to any object */
数组名本身会产生一个内存位置,所以你可以像对待指针一样对待数组名:
int a[7];
a[0] = 1976;
a[1] = 1984;
printf("memory location of a: %p", a);
printf("value at memory location %p is %d", a, *a);
你还可以对指针做其他漂亮的事情(例如增加/减去偏移量),你也可以对数组做:
printf("value at memory location %p is %d", a + 1, *(a + 1));
在语言方面,如果C语言没有将数组公开为某种“指针”(学究地说,它只是一个内存位置)。它不能指向内存中的任意位置,也不能由程序员控制)。我们总是需要这样编码:
printf("value at memory location %p is %d", &a[1], a[1]);